JP2008248958A - Bearing unit for supporting wheel - Google Patents
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Abstract
Description
本発明は、自動車や鉄道車両などの車輪を車体に対して回転自在に軸支する車輪支持用軸受ユニットに関し、特に、当該車輪支持用軸受ユニットの密封構造の改良、長寿命化及び高剛性化、並びに小型化及び軽量化に関する。 The present invention relates to a wheel support bearing unit that rotatably supports a wheel of an automobile or a railway vehicle with respect to a vehicle body, and in particular, an improved sealing structure, longer life, and higher rigidity of the wheel support bearing unit. Further, it relates to miniaturization and weight reduction.
従来から、自動車や鉄道車両など、様々な車両の車輪を支持するための各種のハブユニット軸受(車輪支持用軸受ユニット(以下、単に軸受ユニットという))が知られている。
例えば、特許文献1には、このような軸受ユニットの構成の一例として、自動車の車輪を回転自在に支持するためのハブユニット軸受が開示されており、当該ハブユニット軸受(以下、軸受ユニットAという)の構成を図2(a)に例示する。
Conventionally, various hub unit bearings (wheel support bearing units (hereinafter simply referred to as bearing units)) for supporting wheels of various vehicles such as automobiles and railway vehicles are known.
For example, Patent Document 1 discloses a hub unit bearing for rotatably supporting a wheel of an automobile as an example of the configuration of such a bearing unit. The hub unit bearing (hereinafter referred to as a bearing unit A) is disclosed. 2) is illustrated in FIG.
図2(a)に示すように、かかる軸受ユニットAは、車体(懸架装置のナックル(図示しない))に固定される静止輪2と、車輪(ディスクホイール(図示しない))に固定されて当該ディスクホイールとともに回転する回転輪4とを備えている。また、軸受ユニットAには、複数の転動体(玉)20が、静止輪2及び回転輪4にそれぞれ形成された相互に対向する複列(2列)の軌道溝6,8間へ転動可能に組み込まれている。この場合、転動体(玉)20は、環状を成す保持器22に形成されたポケット内に1つずつ回転自在に保持された状態で、軌道溝6,8間を転動している。
As shown in FIG. 2A, the bearing unit A includes a
この場合、静止輪2には、その外周面から外方(径を拡大する方向)に向かって突出した固定フランジ2fが一体成形されており、当該固定フランジ2fを貫通する固定孔2hに固定用ボルト(図示しない)を挿入し、これを車体側に締結することで、静止輪2を図示しない懸架装置(サスペンション)のナックルに固定することができる。
In this case, the
一方、回転輪4には、略円筒形を成すハブ10が設けられており、当該ハブ10は、ブレーキのブレーキロータ(図示しない)を介して車輪のディスクホイール(図示しない)に固定され、当該ディスクホイールとともに回転するように構成されている。なお、かかるハブ10には、その軸方向(図2(a)の左右方向)の一方側(車輪側(同図の左側)、以下、アウトボード側という)に、ブレーキロータ及びディスクホイールを固定(外嵌)するためのハブフランジ10fが周方向に沿って連続して突設されている。
On the other hand, the rotating wheel 4 is provided with a
この場合、ハブフランジ10fは、静止輪2を越えて外方(ハブ10の拡径方向)に向かって延出しており、その延出縁付近には、周方向に沿って複数の貫通孔(ボルト孔)10hが設けられている。また、図示しないブレーキロータ及びディスクホイールにも、それぞれ当該ボルト孔10hと連通可能な貫通孔が周方向に沿って複数個(一例として、ボルト孔10hと同数個)設けられている。そして、ハブボルト10bをボルト孔10hから前記貫通孔へ挿通し、ハブナット(図示しない)で締結(供締め)することにより、ブレーキロータ及びディスクホイールをハブフランジ10fに対して位置決めして固定することができる。
In this case, the
また、ハブ10には、その軸方向(図2(a)の左右方向)の他方側(車体内側(同図の右側)、以下、インボード側という)に環状の内輪構成体12が外嵌されるようになっており、例えば、静止輪2と回転輪4との間に複数の転動体20を保持器22で保持した状態で、内輪構成体12をハブ10に形成された段部まで外嵌した後、ハブ10のインボード側端部(同図の右端)を加締めることにより、当該内輪構成体12をハブ10のインボード側に固定することができるとともに、軸受ユニットA(より具体的には、転動体(玉)20)に対して所定の予圧を与えることができる。ここで、内輪構成体12は、静止輪2のインボード側の軌道溝6と対向する軌道溝8が形成され、ハブ10とともに回転輪4を構成する部材のことを指す。
なお、上述したような加締固定に代えて、例えば、内輪構成体12をハブ10に形成された段部まで外嵌した後、インボード側からナットなどの締結部材により締め付けることで、当該内輪構成体12がハブ10のインボード側に固定される場合もある。
Further, an annular inner ring
Instead of the above-described caulking and fixing, for example, after the inner
この状態において、複列(2列)の各転動体(玉)20は、互いに所定の接触角を成して静止輪2と回転輪4の軌道溝6,8にそれぞれ接触して転動可能に組み込まれている。この場合、2つの接触点を結んだ作用線(図示しない)は、各軌道溝6,8に直交し且つ各転動体20の中心を通り、軸受ユニットAの中心線上の1点(作用点)で交差する。すなわち、軸受ユニットAは、背面組合せ形(DB)の軸受として構成されている。
In this state, the rolling elements (balls) 20 in the double row (two rows) can roll while being in contact with the
なお、自動車の走行中は、ハブフランジ10fに固定されたディスクホイール(図示しない)を介し、車輪から軸受ユニットAに対して各種の荷重(ラジアル荷重、アキシアル荷重、及びモーメント荷重など)が作用する。しかしながら、軸受ユニットAは、上述したように背面組合せ形(DB)の軸受構造を成しているため、これらの各種の荷重を負荷することができ、高い剛性を維持することができる。
In addition, during driving | running | working of a motor vehicle, various loads (a radial load, an axial load, a moment load, etc.) act with respect to the bearing unit A from a wheel via the disc wheel (not shown) fixed to the
ところで、かかる軸受ユニットAには、ユニットの内部を外部から遮蔽して密封状態(気密状態、及び液密状態)に保つために各種の密封装置が設けられており、当該密封装置を設けることで、軸受ユニットの外部から異物(例えば、泥水、塵埃など)が内部に侵入することを防止しているとともに、内部に封入された潤滑剤(例えば、グリース、潤滑油など)が外部へ漏洩することを防止している。 By the way, the bearing unit A is provided with various sealing devices for shielding the inside of the unit from the outside and keeping the sealed state (airtight state and liquid-tight state). In addition to preventing foreign matter (e.g., muddy water, dust, etc.) from entering the bearing unit from the outside, lubricant (e.g., grease, lubricating oil, etc.) enclosed inside leaks to the outside. Is preventing.
図2(a)に示す構成においては、軸受ユニットAのインボード側に円板状のカバー部材(以下、インボードキャップという)26が設けられているのに対し、アウトボード側にはシール部材(以下、アウトボードシールという)24が設けられており、これらのインボードキャップ26及びアウトボードシール24を設けることで、ユニット内部の密封性(気密性及び液密性)を保っている。
In the configuration shown in FIG. 2A, a disc-like cover member (hereinafter referred to as an inboard cap) 26 is provided on the inboard side of the bearing unit A, whereas a seal member is provided on the outboard side. (Hereinafter referred to as an “outboard seal”) 24 is provided, and by providing the
この場合、アウトボードシール24は、図2(b)に示すように、鋼板等をプレス加工などにより成形した環状の芯金24aの一部に各種の弾性材(例えば、ゴムやプラスチックなどの樹脂材)で成るシール24bが連結され、当該シール24bに複数(一例として、3つ)のリップ24cが設けられた構造を成している。そして、アウトボードシール24は、静止輪2の回転輪4(具体的には、ハブ10)との対向面のアウトボード側端部に装着された状態で、シール部24bのリップ24cがハブフランジ10fの根元部分、及びハブ10のアウトボード側の軌道溝8の肩部(以下、溝肩部という)8sに摺接するように位置付けられている。
In this case, as shown in FIG. 2B, the
ここで、軸受ユニットは、上述したように背面組合せ形(DB)の軸受構造とすることで高剛性化を図ることができるが、このようなDB形の軸受構造をとる場合、転動体の列間距離(軌道列間距離)を大きく(広く)設定するほど剛性を高めた構造とし易く、長寿命化も図り易い。
その一方で、例えば、前置エンジン前輪駆動(FF)車の前輪用の軸受ユニットにおいては、軸方向の寸法に制約があるため、軸受ユニットのサイズアップには限界があり、単純に転動体の列間距離を拡大することは容易ではない。このため、ハブのアウトボード側軌道溝の溝肩部のスペースを軌道列間スペースへ転用し、転動体の列間距離を拡大した構造を成す軸受ユニットの実現が望まれている。
Here, the bearing unit can achieve high rigidity by adopting a back-to-back combination (DB) bearing structure as described above. However, when such a DB-type bearing structure is employed, a rolling element array is provided. As the distance between the tracks (distance between the track trains) is set larger (wider), it is easier to obtain a structure with increased rigidity, and it is easier to extend the service life.
On the other hand, for example, in the bearing unit for the front wheel of a front engine front wheel drive (FF) vehicle, the size in the axial direction is limited, so there is a limit to the size increase of the bearing unit. It is not easy to increase the distance between rows. For this reason, it is desired to realize a bearing unit that has a structure in which the space between the track shoulders of the outboard side raceway groove of the hub is diverted to the space between the raceway rows and the distance between rows of the rolling elements is enlarged.
また、アウトボード側軌道溝に溝肩部を設けた場合、ハブの重量がその分だけ増加することとなり、当該溝肩部を予め欠落させた構成とすることで、軸受ユニット(具体的には、ハブ)の軽量化を図ることが可能となる。自動車への組み付け後は軸受ユニットがバネ下荷重(バネ下重量)となるため、軸受ユニットを軽量化することができれば、自動車の操縦安定性の向上を図ることができる。
しかしながら、アウトボード側軌道溝の溝肩部を予め欠落させ、転動体の列間距離を拡大した軸受ユニット構造とした場合、アウトボードシールと転動体とが非常に接近して位置付けられるため、転動体の列からアウトボード側へ流動した潤滑剤(一例として、グリース)によってアウトボードシールのシール(具体的には、リップ)に作用される押圧力(軸受ユニットの外部方向への押圧力)が大きくなってしまう。そして、その押圧力の大きさによっては、リップが回転輪から離れ、グリースが軸受ユニットの外部へ漏洩してしまう虞がある。上述したように、軸受ユニットのハブフランジにはブレーキのブレーキロータ(図示しない)が固定されており、漏洩したグリースが当該ブレーキロータに付着するとブレーキの制動力の悪化を招くため、かかるグリースの漏洩は確実に防止する必要がある。 However, when the bearing unit structure is formed in which the groove shoulder of the outboard side raceway groove is omitted in advance and the inter-row distance between the rolling elements is increased, the outboard seal and the rolling elements are positioned very close to each other. The pressing force (pressing force toward the outside of the bearing unit) applied to the seal (specifically, the lip) of the outboard seal by the lubricant (for example, grease) that flows from the row of moving objects to the outboard side It gets bigger. Depending on the magnitude of the pressing force, the lip may be separated from the rotating wheel, and the grease may leak to the outside of the bearing unit. As described above, the brake rotor (not shown) of the brake is fixed to the hub flange of the bearing unit.If the leaked grease adheres to the brake rotor, the braking force of the brake is deteriorated. Need to be surely prevented.
本発明は、このような課題を解決するためになされており、その目的は、優れた密封性能を備えながら、長寿命化及び高剛性化、並びに小型化及び軽量化を図ることが可能な車輪支持用軸受ユニットを提供することにある。 The present invention has been made to solve such a problem, and the object thereof is a wheel capable of extending the life and rigidity, as well as reducing the size and weight while having excellent sealing performance. The object is to provide a bearing unit for support.
このような目的を達成するために、本発明に係る車輪支持用軸受ユニットは、車体構成部材に固定される静止輪と、車輪構成部材が固定されて当該車輪構成部材とともに回転する回転輪と、当該静止輪及び当該回転輪にそれぞれ形成されて相互に対向する複列の軌道溝間へ転動可能に組み込まれた複数の転動体と、内部を気密並びに液密に保つための密封装置を具備している。かかる車輪支持用軸受ユニットにおいて、前記密封装置は、所定方向に延出する筒状の固定部、及び当該固定部の一方側の延出端に連続するとともに、当該固定部に対して所定の角度で延出する円板部で成る環状の芯金と、当該芯金に連結されたシールとを備え、当該シールには、前記回転輪と摺接するように延出して成る複数のリップが設けられている。また、前記芯金は、固定部を静止輪の外周面に当接させるとともに、円板部を静止輪の前記車輪構成部材側の端面に当接させて当該静止輪に対して固定され、この状態において、当該円板部がその延出端部を回転輪と所定間隔を空けて対向するように構成されているのに対し、前記シールは、前記回転輪と最も外側で摺接するリップを軸受ユニットの外方へ向けて延出させるように構成されているとともに、当該回転輪と最も内側で摺接するリップを軸受ユニットの内方へ向けて延出させるように構成されている。 In order to achieve such an object, a wheel support bearing unit according to the present invention includes a stationary wheel fixed to a vehicle body constituent member, a rotating wheel to which the wheel constituent member is fixed and rotates together with the wheel constituent member, Provided with a plurality of rolling elements formed on the stationary ring and the rotating ring, respectively, and incorporated so as to be able to roll between two opposing rows of raceway grooves, and a sealing device for keeping the inside airtight and liquid tight is doing. In such a wheel support bearing unit, the sealing device is continuous with a cylindrical fixed portion extending in a predetermined direction, and an extended end on one side of the fixed portion, and has a predetermined angle with respect to the fixed portion. And a seal connected to the core, and the seal is provided with a plurality of lips extending so as to be in sliding contact with the rotating wheel. ing. The metal core is fixed to the stationary wheel by bringing the fixed portion into contact with the outer peripheral surface of the stationary wheel and bringing the disk portion into contact with the end surface of the stationary wheel on the wheel component member side. In the state, the disc portion is configured such that the extended end portion thereof is opposed to the rotating wheel with a predetermined interval, whereas the seal bears a lip that is in sliding contact with the rotating wheel on the outermost side. The lip is configured to extend toward the outside of the unit, and the lip that is in sliding contact with the rotating wheel on the innermost side is configured to extend toward the inside of the bearing unit.
この場合、前記芯金は、円板部が回転輪の前記車輪構成部材側の軌道溝の軸受ユニット外方の周縁部から接線を延出させた場合、当該接線と交差するように位置決め固定されている。
その際、前記芯金は、円板部の延出端部が回転輪の外周面に沿って軸受ユニットの内方へ向けて屈曲した構造とすることが好ましい。
なお、静止輪及び回転輪には、2列の軌道溝がそれぞれ形成されており、これらのうち少なくとも前記車輪構成部材側の軌道溝から前記密封装置の配設側の溝肩部を予め欠落させることで、転動体の列間距離を拡大させた構造を成している。
In this case, when the disk portion extends a tangent from the outer peripheral edge of the bearing unit of the raceway groove on the wheel component member side of the rotating wheel, the core is positioned and fixed so as to intersect the tangent. ing.
In that case, it is preferable that the said metal core is made into the structure where the extension edge part of the disc part was bent toward the inward of the bearing unit along the outer peripheral surface of a rotating wheel.
Note that two rows of raceway grooves are formed in the stationary wheel and the rotating wheel, respectively, and at least the groove shoulder on the arrangement side of the sealing device is previously omitted from the raceway groove on the wheel component side. Thus, a structure in which the distance between the rows of rolling elements is increased is formed.
本発明の車輪支持用軸受ユニットによれば、優れた密封性能を備えながら、アウトボード側軌道溝の溝肩部を欠落させ、転動体の列間距離を拡大させることで、長寿命化及び高剛性化、並びに小型化及び軽量化を図ることができる。 According to the wheel support bearing unit of the present invention, while having excellent sealing performance, the groove shoulder portion of the outboard side raceway groove is omitted, and the distance between the rows of rolling elements is increased, thereby extending the life and improving the life. Rigidity, size reduction, and weight reduction can be achieved.
以下、本発明の車輪支持用軸受ユニット(以下、単に軸受ユニットという)について、添付図面を参照して説明する。なお、本発明に係る車輪支持用軸受ユニットは、例えば、自動車や鉄道車両など、各種の車両の車輪を回転自在に支持する軸受ユニットとして適用することができるが、ここでは、自動車の車輪を支持するハブユニット軸受として適用されている場合を一例として想定する。この場合、本発明に係る軸受ユニットの基本的構成は、上述した従来の軸受ユニットA(図2(a))と同様である場合を想定しており、これと同一若しくは類似の構成部材についてはその説明を省略若しくは簡略化し、以下においては、本発明の特徴的な構成について説明する。 A wheel support bearing unit (hereinafter simply referred to as a bearing unit) according to the present invention will be described below with reference to the accompanying drawings. The wheel support bearing unit according to the present invention can be applied as a bearing unit that rotatably supports the wheels of various vehicles such as automobiles and railway vehicles. The case where it is applied as a hub unit bearing is assumed as an example. In this case, the basic configuration of the bearing unit according to the present invention is assumed to be the same as that of the conventional bearing unit A (FIG. 2 (a)) described above. The description is omitted or simplified, and the characteristic configuration of the present invention will be described below.
なお、かかる軸受ユニットは、図2(a)に示すような自動車の従動輪(前置エンジン後輪駆動(FR)車及び後置エンジン後輪駆動(RR)車の前輪、前置エンジン前輪駆動(FF)車の後輪)を支持するハブユニット軸受として構成してもよいし、自動車の駆動輪(FR車及びRR車の後輪、FF車の前輪及び四輪駆動(4WD)車の全輪)を支持するハブユニット軸受として構成してもよい。 Such a bearing unit can be used for a vehicle driven wheel (front engine rear wheel drive (FR) vehicle and rear engine rear wheel drive (RR) vehicle front wheel, front engine front wheel drive as shown in FIG. 2A). (FF) Rear wheel of a vehicle) may be configured as a hub unit bearing, or all driving wheels of an automobile (rear wheels of FR and RR vehicles, front wheels of FF vehicles and four-wheel drive (4WD) vehicles). You may comprise as a hub unit bearing which supports a ring | wheel.
図1(a)〜(d)には、本発明の一実施形態に係る軸受ユニットXの軸方向の一方側(車輪側(同図の左側)、以下、アウトボード側という)における密封構造が示されている。
なお、かかる軸受ユニットXは、車体(懸架装置のナックル(図示しない))に固定される静止輪40と、車輪(ディスクホイール(図示しない))に固定されて当該ディスクホイールとともに回転する回転輪42と、静止輪40及び回転輪42にそれぞれ形成されて相互に対向する複列(一例として、2列(ただし、アウトボード側のみ図示))の軌道溝40a,42a間へ転動可能に組み込まれた複数の転動体(玉)44と、内部を気密並びに液密に保つための密封装置46を具備している。
1 (a) to 1 (d) show a sealing structure on one side (wheel side (left side in the figure), hereinafter referred to as outboard side) of the bearing unit X according to an embodiment of the present invention in the axial direction. It is shown.
The bearing unit X includes a
この場合、転動体(玉)44は、環状を成す保持器48に形成されたポケット内に1つずつ回転自在に保持された状態で、軌道溝40a,42a間を転動している。これにより、各転動体44は、その転動面が相互に接触することなく軌道溝40a,42a間を転動することができ、結果として、当該各転動体44が相互に接触して摩擦が生じることによる回転抵抗の増大や、焼付きなどを防止することができる。なお、軸受ユニットXには、このような回転抵抗の増大や焼付きなどをさらに効果的に防止すべく、内部に潤滑剤(一例として、グリース)が封入されている。
ここで、図1(a)には、転動体44として玉が適用された構成を一例として示しているが、転動体44として、玉に代えて各種のころ(円筒ころ、円すいころ及び球面ころなど)を適用した軸受構成としてもよい。
In this case, the rolling elements (balls) 44 roll between the
Here, FIG. 1A shows an example of a configuration in which a ball is applied as the rolling
また、かかる軸受ユニットXは、軸受ユニットA(図2(a))と同様に背面組合せ形(DB)の軸受構造を成している場合を想定し、静止輪40のアウトボード側の軌道溝40aから密封装置46の配設側の溝肩部(図2(b)に示す6s部分)を予め欠落させるとともに、回転輪42のアウトボード側の軌道溝42aから密封装置46の配設側の溝肩部(図2(b)に示す8s部分)を予め欠落させることで、転動体44の列間距離を拡大させて構成されている。これにより、軸方向(図1(a)の左右方向)への寸法(サイズ)を特段大きくすることなく、転動体44の列間距離のみを拡大させることができ、軸受ユニットXの剛性を効果的に高めることができる。
Further, such a bearing unit X is assumed to have a rear combination type (DB) bearing structure in the same manner as the bearing unit A (FIG. 2A), and the raceway groove on the outboard side of the
加えて、静止輪40及び回転輪42の軸方向寸法を溝肩部に相当する分だけ小さくすることができ、結果として、軸受ユニットXを容易に小型化することができる。また、静止輪40及び回転輪42をかかる溝肩部に相当する分だけ軽量化することができ、結果として、軸受ユニットXを容易に軽量化することができる。
In addition, the axial dimensions of the
本実施形態において、密封装置(以下、アウトボードシールという)46は、環状を成す芯金50、及び当該芯金50に連結されたシール60を備えている。この場合、芯金50は、所定方向に延出する筒状の固定部52、及び当該固定部52の一方側の延出端に連続するとともに、当該固定部52に対して所定の角度で延出する円板部54で構成されている。一方、シール60には、回転輪42と摺接するように延出して成る複数のリップ60lが設けられている。
In the present embodiment, the sealing device (hereinafter referred to as an “outboard seal”) 46 includes an annular cored
一例として、図1(a)に示す構成において、芯金50は、固定部52が所定方向(同図の左右方向)に所定の長さ(同図同方向の距離)で延出した円筒状に形成されているとともに、円板部54が固定部52に対して略直角に所定の長さ(同図の上下方向の距離)で、当該固定部52の一方側の延出端(同図の左端)に連続して縮径方向(同図の下方向)へ延出した円環の平板状(リング板状)に形成されている。すなわち、この場合、芯金50は、縦断面形状が略L字状を成すように構成されており、軸受ユニットXの静止輪40に圧入されて固定(具体的には、嵌合)され、常時静止状態に維持されている。
As an example, in the configuration shown in FIG. 1A, the cored
芯金50は、固定部52を静止輪40の外周面40bのアウトボード側の端部に当接させるとともに、円板部54を静止輪40のアウトボード側の端面40cに当接させて当該静止輪40に対して固定され、この状態において、当該円板部54がその延出端部(図1(a)の下端部)54tを回転輪42(具体的には、ハブフランジ42fの根元部分の周面42s)と所定間隔を空けて対向するように構成されている。
The
その際、円板部54の延出端部54tと回転輪42の周面42sとの対向間隔は、特に限定されないが、可能な限り狭めて設定することが好ましい。本実施形態においては、一例として、図1(b)に示すように、円板部54が回転輪42のアウトボード側の軌道溝42aの軸受ユニット外方(同図の左方)の周縁部42cから接線を延出させた場合、当該接線(同図の直線L、以下、接線Lという)と交差するように、芯金50が位置決め固定されている。すなわち、芯金50をこのように位置決めすることで、円板部54の延出端部54tを接線Lよりも回転輪42の周面42sへ接近させて位置付けることができる。
At that time, the facing distance between the
ここで、軸受ユニットXの運転中、当該軸受ユニットXの内部に封入された潤滑剤(一例として、グリース)が転動体(玉)44の列からアウトボード側へ流動する場合、かかる潤滑剤は、当該転動体(玉)44の列から接線Lの方向へ流動(排出)される。
その際、円板部54の延出端部54tが接線Lよりも回転輪42の周面42sへ接近して位置付けられているため、当該接線L方向へ流動(排出)したグリースは、円板部54にぶつかることになる。
Here, when the lubricant (for example, grease) sealed in the bearing unit X flows from the row of rolling elements (balls) 44 to the outboard side during the operation of the bearing unit X, the lubricant is Then, it flows (discharges) from the row of the rolling elements (balls) 44 in the direction of the tangent L.
At this time, the
すなわち、流動したグリースから作用される押圧力(具体的には、軸受ユニットXの外部方向への押圧力)を芯金50の円板部54で確実に受けることができる。円板部54の延出端部54tと回転輪42の周面42sとの対向間隔は、非常に狭めて設定されているため、結果として、シール60のリップ60lに対して作用されるグリースからの押圧力を極めて小さく抑制することが可能となる。
これにより、回転輪42(周面42s)に対するリップ60lの摺接状態の変動が抑止され、アウトボードシール46の密封性能を常に一定に保つことができる。この結果、軸受ユニットXの内部を長期に亘って外部から遮蔽し、密封状態(気密状態、及び液密状態)に保つことができる。
That is, the pressing force (specifically, the pressing force toward the outside of the bearing unit X) applied from the flowing grease can be reliably received by the
Thereby, the fluctuation | variation of the sliding contact state of the lip 60l with respect to the rotating wheel 42 (
なお、芯金50は、図1(c)に示すように、円板部54の延出端部54tが回転輪42の外周面(具体的には、ハブフランジ42fの根元部分の周面42s)に沿って軸受ユニットXの内方(同図の右方)へ向けて屈曲した構造を成すように構成することがより好ましい。円板部54の延出端部54tをこのような屈曲した構造とすることで、接線L方向へ流動(排出)して円板部54にぶつかったグリースを、当該延出端部54tの屈曲方向へ沿って案内することができる。
As shown in FIG. 1C, the cored
すなわち、円板部54にぶつかったグリースは、延出端部54tの屈曲方向へ沿って案内されてその流動方向を変え、当該延出端部54tから円板部54を伝って静止輪40の方向(図1(a),(c)の上方向)へ流動する。そして、静止輪40方向へ流動したグリースは、回転輪42の周面42sに対する静止輪40の対向面40sにぶつかり、当該対向面40s、さらには転動体(玉)44の表面を伝って当該転動体(玉)44の列間に流動する。これにより、軸受ユニットXの内部でグリースが循環されることになる。
That is, the grease that collides with the
このように、円板部54の延出端部54tを屈曲構造とすることで、転動体(玉)44の列から接線Lの方向へ流動(排出)されたグリースを積極的に循環させる(グリースの循環流を作る)ことができる。このため、芯金50の円板部54に対して作用されるグリースからの押圧力を抑制することができ、結果として、シール60のリップ60lに対して作用されるグリースからの押圧力をより確実に抑制することが可能となる。これにより、アウトボードシール46の密封性能を格段に高めることができ、軸受ユニットXを非常に優れた密封構造とすることができる。
In this way, the
なお、図1(c)に示す構成においては、円板部54の延出端部54tを回転輪42の外周面(具体的には、ハブフランジ42fの根元部分の周面42s)に沿って軸受ユニットXの内方(同図の右方)へ向けて湾曲させた構造としているが、延出端部54tの屈曲構造は、このような湾曲構造に限定されない。例えば、図1(d)に示す構成のように、円板部54の延出端部54tを回転輪42の周面42sに沿って軸受ユニットXの内方へ向けて平坦状に傾斜させた構造としてもよい。
また、図1(e)に示す構成のように、円板部54の連続側とは反対側の固定部52の端部(同図の右端)を軸受ユニットXの外方(同図の上方)へ向けて延出させた後、アウトボード側へ折り返し、その先端部52tをハブフランジ42fと極僅かな隙間を空けて対向させた構造(すなわち、ラビリンス構造)としてもよい。このようなラビリンスLaを形成することで、さらにアウトボードシール46の耐泥水性の向上を図ることができる。
In the configuration shown in FIG. 1C, the
Further, as in the configuration shown in FIG. 1 (e), the end portion (right end in the figure) of the fixed
ここで、固定部52の大きさ(延出長さ、厚さ(図1(a)の上下方向の距離)及び径などの寸法)や形状、及び円板部54の大きさ(延出長さ、厚さ(同図の左右方向の距離)及び径などの寸法)や形状などは、例えば、軸受ユニットXの静止輪40の大きさや形状などに応じて任意に設定されるため、特に限定されない。
Here, the size (extension length, thickness (distance in the vertical direction in FIG. 1 (a)) and diameter, etc.) and shape of the fixing
また、円板部54の固定部52に対する傾斜角度も特に限定されず、アウトボードシール46の使用条件などに応じて任意に設定すればよい。なお、固定部52に対する傾斜角度にかかわらず、円板部54の延出端部54tは、回転輪42の外周面(具体的には、ハブフランジ42fの根元部分の周面42s)に沿って軸受ユニットXの内方(図1(a)の右方)へ向けて屈曲させた構造とすればよい。
さらに、芯金50の材質及び形成方法も特に限定されず、例えば、芯金50を所定の金属板製(鋼板製)とし、当該金属板(鋼板)をプレス加工することなどによって形成すればよい。
Further, the angle of inclination of the
Furthermore, the material and the forming method of the cored
図1(a)に示す構成においては、一例として、静止輪40に対し、その外周面40bのアウトボード側の端部を全周に亘って連続して凹状に切り欠いて成る段部40gが設けられており、当該段部40gに芯金50の固定部52が固定(嵌合)されることでアウトボードシール46が組み付けられる構造を成している。
In the configuration shown in FIG. 1 (a), as an example, a stepped
なお、段部40gの大きさ(幅(図1(a)の左右方向の距離)及び深さ(同図の上下方向の距離))や形状などは特に限定されず、例えば、静止輪40の大きさや形状、及び密封装置46(芯金50)の大きさや形状などに応じて任意に設定すればよい。一例として、図1(a)に示す構成においては、段部40gの幅が芯金50の固定部52の延出長さ(同図の左右方向の距離)よりも僅かに大きな寸法に設定されているとともに、その深さが当該固定部52の厚さ(同図の上下方向の距離)よりも僅かに大きな寸法に設定されている。
このような構成とすることで、段部40gに対し、芯金50の固定部52の全体を配設することができ、芯金50の固定部52と静止輪40の段部40gとの当接面積(嵌合面積)を大きくすることができる。
The size (width (distance in the left-right direction in FIG. 1A) and depth (distance in the vertical direction in FIG. 1)) and shape of the stepped
With this configuration, the entire fixing
この結果、芯金50の静止輪40に対する嵌合力を高めることができ、軸受ユニットXへの組み付け後、転動体(玉)44の列からアウトボード側へ流動した潤滑剤(一例として、グリース)によってアウトボードシール46に押圧力(軸受ユニットの外部方向(図1(a)の左方向)への押圧力)が作用した場合であっても、当該押圧力に十分対抗することができる。したがって、芯金50が当該軸受ユニットXの外部方向(図1(a)の左方向)へ移動(すなわち、位置ずれ)することを防止することができ、アウトボードシール46の密封性能を常時一定に保つことができる。
As a result, the fitting force of the
また、芯金50の固定部52の軸方向寸法(延出長さ)は、静止輪40の軸方向寸法に吸収させることができるため、アウトボードシール46の軸方向の実質的な寸法を、芯金50の円板部54の厚さ寸法、及びシール60の軸方向寸法(リップ60l(62l,64l,66l)の延出長さ)の合計に抑えることができる。したがって、このような密封構造とすることで、軸受ユニットXの小型化を図ることができる。
Further, since the axial dimension (extension length) of the fixing
なお、この場合、アウトボードシール46には、その内径寸法(具体的には、芯金50の固定部52の内径寸法)に対し、静止輪40へ嵌合させる際の嵌合代が設けられている。すなわち、アウトボードシール46は、芯金50の固定部52の内径寸法を静止輪40の段部40g部分の径寸法よりも、当該嵌合代の分だけ小さな寸法に設定して構成されている。その際、芯金50の固定部52に設定する嵌合代は、静止輪40の大きさなどに応じて任意に設定すればよいため、特に限定されない。
In this case, the
また、図1(a)に示す構成においては、静止輪40に段部40gを設け、当該段部40gに芯金50(固定部52)が固定(嵌合)されることでアウトボードシール46が組み付けられる構造としたが、例えば、このような段部40gを設けることなく、芯金50の固定部52を静止輪40の外周面40bのアウトボード側の端部に固定(嵌合)するとともに、円板部54を静止輪40のアウトボード側の端面40cに当接させることで、当該静止輪40に対してアウトボードシール46が組み付けられる構造であってもよい。なお、芯金50の固定部52は、例えば、静止輪40の外周面40bのアウトボード側の端部に対して所定の接着剤などにより接着固定させてもよい。
Further, in the configuration shown in FIG. 1A, a stepped
また、図1(a)に示す構成において、シール60は、芯金50、具体的には、円板部54の外面(同図の左側の面)に連結され、複数(一例として、3つ)のリップ62l,64l,66lを回転輪42のハブフランジ42fの根元部分へ向けて延出させるとともに、これらのリップ62l,64l,66lを当該ハブフランジ42fの根元部分と摺接させた構造を成している。
Further, in the configuration shown in FIG. 1A, the
この場合、シール60は、回転輪42の周面42sと最も外側(図1(a)の上側)で摺接するリップ62lを軸受ユニットXの外方(同図の上方)へ向けて延出させるように構成されているとともに、当該回転輪42の周面42sと最も内側(同図の下側)で摺接するリップ66lを軸受ユニットXの内方(同図の下方)へ向けて延出させるように構成されている。なお、シール60に設けられた3つのリップ60lのうち、中間に位置付けられたリップ64lは、一例として、軸受ユニットXの外方(図1(a)の上方)へ向けて延出させるように構成されている。ただし、リップ64lは、軸受ユニットXの内方(図1(a)の下方)へ向けて延出させるように構成してもよい。
In this case, the
シール60をこのような構成とすることで、軸受ユニットXの外部から内部への異物(例えば、泥水や塵埃など)の侵入をリップ62l,64lで防止することができるとともに、軸受ユニットXの内部から外部への潤滑剤(一例として、グリース)の漏洩をリップ66lで防止することができる。これにより、シール60は、効果的に軸受ユニットXの内部を外部から遮蔽し、ユニット内部を常時、密封状態(気密状態、及び液密状態)に維持することができる。
With such a configuration of the
なお、シール60の材料は、芯金50の材質などに応じて、各種の弾性材(例えば、ゴムやプラスチックなどの樹脂材)を任意に選択して適用すればよい。また、シール60に設けるリップ60lの数や形状も図1(a)に示す構成には限定されず、例えば、シール60に対して2つのリップ60lを設けた構成としてもよいし、4つ以上のリップ60lを設けた構成としてもよい。さらに、芯金50とシール60(各種の弾性材)との連結は、接着、かしめ、コーティング、射出成形など、各種の方法を任意に選択して行えばよいが、本実施形態においては、一例として、芯金50とシール60(各種の弾性材)とが加硫成形によって連結されている場合を想定する。
As the material of the
以上、本発明に係る車輪支持用軸受ユニット(軸受ユニットX)によれば、優れた密封性能を備えながら、アウトボード側軌道溝40a,42aの溝肩部を欠落させた構造とすることができる。これにより、軸受ユニットXのサイズ(特に、軸方向の寸法)を特段拡大させることなく、転動体(玉)44の列間距離を拡大させることができる。さらには、軸受ユニットXの軸方向の寸法自体を小さくすることも可能となる。
この結果、軸受ユニットXの長寿命化及び高剛性化、並びに小型化及び軽量化を容易に図ることができる。
As described above, according to the wheel supporting bearing unit (bearing unit X) according to the present invention, it is possible to provide a structure in which the groove shoulders of the outboard
As a result, it is possible to easily extend the life and rigidity of the bearing unit X, as well as to reduce the size and weight.
40 静止輪
40g 段部
42 回転輪
44 転動体
46 密封装置(アウトボードシール)
50 芯金
52 固定部
54 円板部
54t 延出端部
60 シール
60l(62l,64l,66l) リップ
X 車輪支持用軸受ユニット
40
50 cored
Claims (4)
前記密封装置は、所定方向に延出する筒状の固定部、及び当該固定部の一方側の延出端に連続するとともに、当該固定部に対して所定の角度で延出する円板部で成る環状の芯金と、当該芯金に連結されたシールとを備え、当該シールには、前記回転輪と摺接するように延出して成る複数のリップが設けられており、
前記芯金は、固定部を静止輪の外周面に当接させるとともに、円板部を静止輪の前記車輪構成部材側の端面に当接させて当該静止輪に対して固定され、この状態において、当該円板部がその延出端部を回転輪と所定間隔を空けて対向するように構成されているのに対し、前記シールは、前記回転輪と最も外側で摺接するリップを軸受ユニットの外方へ向けて延出させるように構成されているとともに、当該回転輪と最も内側で摺接するリップを軸受ユニットの内方へ向けて延出させるように構成されていることを特徴とする車輪支持用軸受ユニット。 A stationary wheel fixed to the vehicle body component member, a rotating wheel to which the wheel component member is fixed and rotating together with the wheel component member, and a double row raceway groove formed on the stationary wheel and the rotating wheel and facing each other A wheel support bearing unit comprising a plurality of rolling elements incorporated so as to be able to roll between and a sealing device for keeping the inside airtight and liquid-tight,
The sealing device includes a cylindrical fixing portion extending in a predetermined direction, and a disc portion that is continuous with the extending end on one side of the fixing portion and extends at a predetermined angle with respect to the fixing portion. An annular cored bar and a seal connected to the cored bar, the seal is provided with a plurality of lips extending so as to be in sliding contact with the rotating wheel,
The cored bar is fixed to the stationary wheel by bringing the fixed portion into contact with the outer peripheral surface of the stationary wheel and bringing the disk portion into contact with the end surface of the stationary wheel on the wheel component member side. The disc portion is configured such that the extended end portion thereof is opposed to the rotating wheel at a predetermined interval, whereas the seal has a lip that is slidably contacted with the rotating wheel on the outermost side of the bearing unit. A wheel characterized in that it is configured to extend outward and a lip that is in sliding contact with the rotating wheel on the innermost side is configured to extend inward of the bearing unit. Supporting bearing unit.
Priority Applications (1)
Application Number | Priority Date | Filing Date | Title |
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JP2007088555A JP2008248958A (en) | 2007-03-29 | 2007-03-29 | Bearing unit for supporting wheel |
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Cited By (2)
Publication number | Priority date | Publication date | Assignee | Title |
---|---|---|---|---|
JP2012056411A (en) * | 2010-09-08 | 2012-03-22 | Ntn Corp | Wheel bearing device |
JP2017036769A (en) * | 2015-08-07 | 2017-02-16 | 内山工業株式会社 | Sealing device |
-
2007
- 2007-03-29 JP JP2007088555A patent/JP2008248958A/en active Pending
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